Descripción del proyecto
Técnica avanzada para delinear elementos en muestras biológicas
El mapeo de la composición elemental de estructuras macromoleculares ayuda a comprender sus funciones. Sin embargo, los métodos disponibles para ello carecen de precisión. En el proyecto REEL-EM, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se desarrollará una técnica innovadora: la pérdida de energía de electrones reconstruida - mapeo elemental. Esta técnica combina principios de la microscopía electrónica analítica y la microscopía electrónica criogénica. A diferencia de los métodos convencionales, que requieren altas dosis de electrones, el método propuesto divide la dosis entre muchas imágenes, preservando muestras biológicas delicadas y logrando un análisis elemental sensible. Esta técnica posibilita delinear elementos con resolución atómica en tres dimensiones, con una resolución espacial de 1 nm. A lo largo del proyecto, los investigadores optimizarán la nueva técnica y la aplicarán a complejos macromoleculares esenciales como el receptor de rianodina en el músculo esquelético y la ATP sintasa mitocondrial de tipo F.
Objetivo
A perfect macromolecular structure would provide an all-atom description of the molecule, including not only the well-ordered polypeptide or polynucleotide framework but all other species: metals and other ions, cofactors, lipids, substrates and inhibitors. However, current structural data include no or very little information on elemental composition, leading to significant errors and omissions in atomic models. To address this issue, I propose to develop a method, Reconstructed Electron Energy Loss - Elemental Mapping (REEL-EM), that will map elemental distribution within macromolecular complexes by bringing together well-established principles in analytical electron microscopy (EM) and biological cryogenic EM.
Atomic-resolution elemental mapping in the electron microscope is well established for dose-tolerant samples. Electron Energy Loss (EEL) techniques capture information from inelastic scattering events in the sample, and energy losses are characteristic of the element and chemical state of the scattering atom. These techniques require a high electron dose to achieve useable signal-to-noise ratio, severely limiting their application to biological samples.
Our novel approach combines the image processing tools of single-particle cryo-EM with EEL techniques, allowing us to add EEL signal in the 3D particle space, effectively dividing the dose required for sensitive elemental analysis between many images. Preliminary work in my research group confirms that our proposed approach is valid - we are able to generate maps of specific elements in the 3D particle space. I propose to extend this early work to achieve single-atom detection at 1-nm spatial resolution in the course of this five-year project. Our work will characterise and optimise all aspects of data collection and processing for REEL-EM. We will apply our methodology to two important macromolecular complexes: the skeletal muscle ryanodine receptor and the mitochondrial F-type ATP synthase.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
80539 MUNCHEN
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.